資源簡介

(共22張PPT)
第三節
基因分離定律在實踐中的應用
滬科版
高中生物
學習目標
解釋基因的分離定律在現實生產生活中的應用，預測遺傳風險，形成優生優育的社會責任意識。
1.文化基礎：應用基因分離定律解決現實生活中的遺傳問題。
2.自主發展：運用基因分離定律，探討遺傳規律，預測遺傳風險。
3.社會參與：運用遺傳學的知識指導解決實際問題，預測遺傳風險，形成優生優育的社會責任意識。
耳垂
人的許多性狀存在著明顯的顯隱性關系和性狀分離現象，例如連生耳垂和離生耳垂、雙眼皮和單眼皮、正常膚色和白化病等。
提出問題：
1.父母均膚色正常，子女必定膚色正常嗎?
2.父母若有一方是白化病患者，子女會患病嗎?
3.基因的分離定律在人類健康、農業生產等方面有哪些指導意義?
一、基因的分離定律在醫學實踐中的應用
利用基因的__________________，可以分析_________________中某種遺傳病的__________________，預測后代的__________________，給患者及其家屬提出合理的建議和指導。這對于___________________的發生、保障人類的健康是非常重要的。
分離定律
家族系譜
遺傳方式
發病風險
預防遺傳病
1.系譜分析法
用來分析_________________________在親子代之間的傳遞規律，是指在調查某家族若干代成員的表型后，按一定的方式將調查結果繪制成系______________進行分析。
人類性狀或遺傳病
譜圖
系譜圖是用于______________中某些成員具有某個特定性狀的_________，系譜中所記載的可以是________________，也可以是某種____________等。
系譜分析法，可以由______________推知后代可能的_________________，并推測出后代患有某種_____________________。
記載家族
樹狀圖
一般的性狀
遺傳病
親本類型
基因型或表型
遺傳病的概率
2.資料探究：遺傳風險預測
高度近視是指屈光度在
-6.0度以上、常常有-10.0度以上的近視，患者在幼年時即可出現近視。該病在我國的發生率約為
1/100。李先生和王女士有個兒子患高度近視，他們很想知道如果再生一個孩子，其患高度近視的潛在風險，于是來到遺傳門診進行咨詢。醫生根據他們提供的情況繪制了系譜圖，并預測他們的第二個孩子患高度近視的概率是1/4。
【
資料
1】
②醫生預測李先生和王女士的第二個孩子患高度近視的概率是
1/4，依據是什么?自己周圍有高度近視的朋友嗎?請為他/她提一些合理的用眼衛生建議。
分析討論
①結合資料判斷，高度近視和并指分別是顯性性狀還是隱性性狀?
提示：結合判斷高度近視為隱性性狀，并指為顯性性狀。
提示：依據系譜圖3-12可知，其父母應該都攜帶有高度近視遺傳因子，結合的機會為1/4。對于高度近視的朋友，建議（1）用眼一個小時左右，要遠望，多看綠色植物，（2）合理安排作息時間，保證充足睡眠，少玩電子游戲。（3）加強體育鍛煉，注意飲食營養，多吃含維生素A
食物，少吃甜食。
并指是較常見的一種遺傳病，多見干
3—4指之間，指間有濮，末節指骨愈合，治療時需手術分離和全厚皮移植。通過遺傳咨詢了解到
中患兒的父母均有并指癥狀，但其姐姐手指正常。
【資料
2】
③嘗試將此并指家庭的并指性狀用系譜圖表示，并為該家庭作出遺傳咨詢方案。
分析討論
提示：根據系譜圖，并指癥狀為顯性基因（A）控制，父母基因型（Aa）預測并指家庭后代患并指癥狀的概率是3/4.
3.小結
①人類的許多遺傳病是由___________________控制的，致病基因可能是___________的，也可能是____________的。
一對等位基因
顯性
隱性
②并指就是_________________控制的，該性狀一旦在該家族中消失，正常性狀就可以__________________。顯性基因控制的遺傳病，只要有一個__________________就會表現出病癥，因此，在家族中往往每代都有患者出現。
顯性基因
穩定遺傳
致病基因
③高度近視就是_______________控制的遺傳病，雜合時攜帶___________但不發病，稱為________________（carrier）。
隱性基因
致病基因
攜帶者
隱性基因導致的遺傳病，必須同時存在
__________________________，才會表現出病癥，所以在家族中，往往表現出___________________的特點。
2
個隱性致病基因
不連續傳遞
二、基因的分離定律在育種中的應用
①一般在動植物的育種實踐中，科學家的目標是培育出性狀可以穩定遺傳的___________________。
優良品種
②基因的分離定律表明：出現顯性性狀的個體可能是________________，也可能是____________;表現隱性性狀的個體則是________________。
顯性純合體
雜合體
隱性純合體
③如果要選育的優良性狀是_________________，只要出現優良性狀就可認為是_____________。
隱性性狀
純種
④如果要選育的優良性狀是___________________，則后代中可能出現_________________，這時，為了獲得優良性狀能穩定遺傳的純種，需要通過不斷_____________的方法逐代選擇需要的性狀，最終得到符合要求的新品種。
顯性性狀
性狀分離
自交
⑤計算有關子代中純合體與雜合體比例
水稻的抗稻瘟病性狀由顯性基因（R）控制，易感稻瘟病性狀由隱性基因（r）控制。表3-2表現的是雜合抗稻瘟病水稻（Rr）通過不斷自交，逐代淘汰易感稻瘟病性狀，獲得純種抗稻瘟病水稻的過程。請計算每一代經過淘汰后，抗病水稻中純合體與雜合體所占比例，并思考自交法能否完全淘汰r基因。
抗稻瘟病水稻（Rr）逐代自交淘汰易感瘟病水稻后子代中純合體和雜合體比例
1-4/9=5/9
2/3×2/3=4/9
1-8/27=19/27
4/9×2/3=8/27
（2/3）N
8/27×2/3=16/81
1-16/81=65/81
1-（2/3）N
三、學業檢測與鞏固練習
1.已知牛的有角與無角為一對相對性狀，由常染色體上的等位基因
A
與a控制。在自由放養多年的一群牛中，隨機選出1頭無角公牛和6
頭有角母牛，分別交配，每頭母牛只產了
1頭小牛。在6頭小牛中，3
頭有角，3頭無角。
（1）根據上述結果能否確定這對相對性狀中的顯性性狀?請簡要說明推斷過程。
提示：不能確定。假設無角為顯性，則公牛的基因型為Aa，6頭母牛的基因型都為aa，每個交配組合的后代或為有角或為無角，概率各占1/
2
,6個組合后代合計會出現3頭無角小牛，3頭有角小牛。假設有角為顯性，則公牛的基因型為aa，6頭母牛可能有兩種基因型，即AA和Aa.AA的后代均為有角.Aa的后代或為無角或為有角，概率各占1/2，因為配子的隨機結合及后代數量少，實際分離比例可能偏離1
/2
.所以，只要母牛中具有Aa基因型的頭數大于或等于3頭,那么6個組合后代合計也會出現3頭無角小牛，3頭有角小牛.綜合上述分析，不能確定有角為顯性，還是無角為顯性
（2）為了確定有角與無角這對相對性狀的顯隱性關系，用上述自由放養的牛群（假設無突變發生）為實驗材料，設計新的實驗方案。（簡要寫出雜交組合，預期結果并得出結論。）
提示：從牛群中選擇多對有角牛與有角牛雜交(有角牛×有角牛).如果后代出現無角小牛，則有角為顯性，無角為隱性；如果后代全部為有角小牛，則無角為顯性，有角為隱性.
2.遺傳病不僅給患者個人帶來痛苦，也給家庭和社會造成負擔。醫生可以通過家庭病史，對子代患病可能性作出預測。先天性聾啞有很多類型，下圖為先天性聾啞Ⅰ型的某患病家庭系譜圖。已知正常基因
（A）對聾啞基因（a）為顯性，其中Ⅰ，、Ⅱ。、Ⅲ，個體的基因型為
AA。請據圖作答∶
提示：由題可知，先天性聾啞是隱性遺傳,而Ⅲ2患病，Ⅱ2卻不患病，所以該病是常染色體隱形遺傳。Ⅱ2患病基因型為aa，Ⅱ
1的基因型為AA，所以Ⅱ
1和Ⅱ2的基因型都為Aa;Ⅰ1的基因型為AA，Ⅰ
1和Ⅰ
2的后代中都有a基因，那么Ⅰ2的基因型為Aa;
Ⅳ2患病，基因型為aa,那么Ⅱ3的基因型為Aa
,Ⅳ1不患病，但Ⅲ2患病，那么Ⅳ1的基因型為Aa;
Ⅱ
4的基因型為AA，Ⅱ4和Ⅱ
3的后代Ⅱ3有a基因，那么Ⅱ
3的基因型為Aa。
（1）請寫出圖中Ⅰ，、Ⅱ。、Ⅱ、Ⅲ，、Ⅲ，、Ⅳ，個體的基因型。
（2）預計Ⅲ，和Ⅲ，再生一個先天性耳聾男孩的概率是多少?
（3）Ⅳ攜帶致病基因的概率是多少?
提示：由(1)可知，Ⅱ2的基因型為aa，Ⅲ3的基因型為Aa，所以他們生出先天性耳聾孩子的概率為1/2，男孩的概率是1/2，因此先天性耳聾男孩的概率為1/2×1/2=1/4.
提示：由(1)可知，IV1的基因型為Aa，所以他攜帶致病基因的概率為100%。
提示：因為近親帶有相同隱性遺傳致病基因的可能性較大，近親婚配容易導致致病基因形成純合體，使隱性遺傳病得以表達，所以近親結婚所生的孩子患有隱性遺傳病的可能性較大。
（4）據報道，先天性（遺傳）聾啞患者中，70%為父母近親結婚造成的。請從后代患病概率的角度分析為什么近親結婚會增大該病的發病率?
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《基因分離定律在實踐中的應用》教學設計
課題
第三節
基因分離定律在實踐中的應用
單元
第三章
學科
生物
年級
高一
學習目標與核心素養
解釋基因的分離定律在現實生產生活中的應用，預測遺傳風險，形成優生優育的社會責任意識。1.文化基礎：應用基因分離定律解決現實生活中的遺傳問題。2.自主發展：運用基因分離定律，探討遺傳規律，預測遺傳風險。3.社會參與：運用遺傳學的知識指導解決實際問題，預測遺傳風險，形成優生優育的社會責任意識。
重點
解釋基因的分離定律在現實生產生活中的應用，預測遺傳風險。
難點
解釋基因的分離定律在現實生產生活中的應用，預測遺傳風險。
教學過程
教學環節
教師活動
學生活動
設計意圖
導入新課
播放視頻《耳垂》，人的許多性狀存在著明顯的顯隱性關系和性狀分離現象，例如連生耳垂和離生耳垂、雙眼皮和單眼皮、正常膚色和白化病等。
課前查閱資料，觀看視頻《耳垂》，提出問題，分析問題。
播放視頻，聯系生活實例，分析生活中的遺傳現象，預測遺傳風險，激發學生的學習興趣。
講授新課
提出問題：1.父母均膚色正常，子女必定膚色正常嗎?2.父母若有一方是白化病患者，子女會患病嗎?3.基因的分離定律在人類健康、農業生產等方面有哪些指導意義?一、基因的分離定律在醫學實踐中的應用利用基因的__________________，可以分析_________中某種遺傳病的___________，預測后代的__________________，給患者及其家屬提出合理的建議和指導。這對于_____________的發生、保障人類的健康是非常重要的。1.系譜分析法用來分析_________________在親子代之間的傳遞規律，是指在調查某家族若干代成員的表型后，按一定的方式將調查結果繪制成系______________進行分析。系譜圖是用于______________中某些成員具有某個特定性狀的_________，系譜中所記載的可以是________________，也可以是某種____________等。系譜分析法，可以由______________推知后代可能的_________________，并推測出后代患有某種_____________________。2.資料探究：遺傳風險預測高度近視是指屈光度在
-6.0度以上、常常有-10.0度以上的近視，患者在幼年時即可出現近視。該病在我國的發生率約為
1/100。李先生和王女士有個兒子患高度近視，他們很想知道如果再生一個孩子，其患高度近視的潛在風險，于是來到遺傳門診進行咨詢。醫生根據他們提供的情況繪制了系譜圖，并預測他們的第二個孩子患高度近視的概率是1/4。分析討論①結合資料判斷，高度近視和并指分別是顯性性狀還是隱性性狀?提示：結合判斷高度近視為隱性性狀，并指為顯性性狀。②醫生預測李先生和王女士的第二個孩子患高度近視的概率是
1/4，依據是什么?自己周圍有高度近視的朋友嗎?請為他/她提一些合理的用眼衛生建議。提示：依據系譜圖3-12可知，其父母應該都攜帶有高度近視遺傳因子，結合的機會為1/4。對于高度近視的朋友，建議（1）用眼一個小時左右，要遠望，多看綠色植物，（2）合理安排作息時間，保證充足睡眠，少玩電子游戲。（3）加強體育鍛煉，注意飲食營養，多吃含維生素A
食物，少吃甜食。并指是較常見的一種遺傳病，多見干
3—4指之間，指間有濮，末節指骨愈合，治療時需手術分離和全厚皮移植。通過遺傳咨詢了解到
中患兒的父母均有并指癥狀，但其姐姐手指正常。分析討論③嘗試將此并指家庭的并指性狀用系譜圖表示，并為該家庭作出遺傳咨詢方案。提示：根據系譜圖，并指癥狀為顯性基因（A）控制，父母基因型（Aa）預測并指家庭后代患并指癥狀的概率是3/4.3.小結①人類的許多遺傳病是由___________________控制的，致病基因可能是___________的，也可能是____________的。②并指就是_________________控制的，該性狀一旦在該家族中消失，正常性狀就可以__________________。顯性基因控制的遺傳病，只要有一個__________________就會表現出病癥，因此，在家族中往往每代都有患者出現。③高度近視就是_______________控制的遺傳病，雜合時攜帶___________但不發病，稱為________________（carrier）。隱性基因導致的遺傳病，必須同時存在
__________________________，才會表現出病癥，所以在家族中，往往表現出___________________的特點。二、基因的分離定律在育種中的應用①一般在動植物的育種實踐中，科學家的目標是培育出性狀可以穩定遺傳的___________________。②基因的分離定律表明：出現顯性性狀的個體可能是________________，也可能是____________;表現隱性性狀的個體則是________________。③如果要選育的優良性狀是_________________，只要出現優良性狀就可認為是_____________。④如果要選育的優良性狀是____________，則后代中可能出現_________________，這時，為了獲得優良性狀能穩定遺傳的純種，需要通過不斷_____________的方法逐代選擇需要的性狀，最終得到符合要求的新品種。⑤計算有關子代中純合體與雜合體比例水稻的抗稻瘟病性狀由顯性基因（R）控制，易感稻瘟病性狀由隱性基因（r）控制。表3-2表現的是雜合抗稻瘟病水稻（Rr）通過不斷自交，逐代淘汰易感稻瘟病性狀，獲得純種抗稻瘟病水稻的過程。請計算每一代經過淘汰后，抗病水稻中純合體與雜合體所占比例，并思考自交法能否完全淘汰r基因。抗稻瘟病水稻（Rr）逐代自交淘汰易感瘟病水稻后子代中純合體和雜合體比例三、學業檢測與鞏固練習1.已知牛的有角與無角為一對相對性狀，由常染色體上的等位基因
A
與a控制。在自由放養多年的一群牛中，隨機選出1頭無角公牛和6
頭有角母牛，分別交配，每頭母牛只產了
1頭小牛。在6頭小牛中，3
頭有角，3頭無角。（1）根據上述結果能否確定這對相對性狀中的顯性性狀?請簡要說明推斷過程。提示：不能確定。假設無角為顯性，則公牛的基因型為Aa，6頭母牛的基因型都為aa，每個交配組合的后代或為有角或為無角，概率各占1/
2
,6個組合后代合計會出現3頭無角小牛，3頭有角小牛。假設有角為顯性，則公牛的基因型為aa，6頭母牛可能有兩種基因型，即AA和Aa.AA的后代均為有角.Aa的后代或為無角或為有角，概率各占1/2，因為配子的隨機結合及后代數量少，實際分離比例可能偏離1
/2
.所以，只要母牛中具有Aa基因型的頭數大于或等于3頭,那么6個組合后代合計也會出現3頭無角小牛，3頭有角小牛.綜合上述分析，不能確定有角為顯性，還是無角為顯性（2）為了確定有角與無角這對相對性狀的顯隱性關系，用上述自由放養的牛群（假設無突變發生）為實驗材料，設計新的實驗方案。（簡要寫出雜交組合，預期結果并得出結論。）提示：從牛群中選擇多對有角牛與有角牛雜交(有角牛×有角牛).如果后代出現無角小牛，則有角為顯性，無角為隱性；如果后代全部為有角小牛，則無角為顯性，有角為隱性.2.遺傳病不僅給患者個人帶來痛苦，也給家庭和社會造成負擔。醫生可以通過家庭病史，對子代患病可能性作出預測。先天性聾啞有很多類型，下圖為先天性聾啞Ⅰ型的某患病家庭系譜圖。已知正常基因
（A）對聾啞基因（a）為顯性，其中Ⅰ，、Ⅱ。、Ⅲ，個體的基因型為
AA。請據圖作答∶（1）請寫出圖中Ⅰ，、Ⅱ。、Ⅱ、Ⅲ，、Ⅲ，、Ⅳ，個體的基因型。提示：由題可知，先天性聾啞是隱性遺傳,而Ⅲ2患病，Ⅱ2卻不患病，所以該病是常染色體隱形遺傳。Ⅱ2患病基因型為aa，Ⅱ
1的基因型為AA，所以Ⅱ
1和Ⅱ2的基因型都為Aa;Ⅰ1的基因型為AA，Ⅰ
1和Ⅰ
2的后代中都有a基因，那么Ⅰ2的基因型為Aa;
Ⅳ2患病，基因型為aa,那么Ⅱ3的基因型為Aa
,Ⅳ1不患病，但Ⅲ2患病，那么Ⅳ1的基因型為Aa;
Ⅱ
4的基因型為AA，Ⅱ4和Ⅱ
3的后代Ⅱ3有a基因，那么Ⅱ
3的基因型為Aa。（2）預計Ⅲ，和Ⅲ，再生一個先天性耳聾男孩的概率是多少?提示：由(1)可知，Ⅱ2的基因型為aa，Ⅲ3的基因型為Aa，所以他們生出先天性耳聾孩子的概率為1/2，男孩的概率是1/2，因此先天性耳聾男孩的概率為1/2×1/2=1/4.（3）Ⅳ攜帶致病基因的概率是多少?提示：由(1)可知，IV1的基因型為Aa，所以他攜帶致病基因的概率為100%。（4）據報道，先天性（遺傳）聾啞患者中，70%為父母近親結婚造成的。請從后代患病概率的角度分析為什么近親結婚會增大該病的發病率?提示：因為近親帶有相同隱性遺傳致病基因的可能性較大，近親婚配容易導致致病基因形成純合體，使隱性遺傳病得以表達，所以近親結婚所生的孩子患有隱性遺傳病的可能性較大。
【學習活動一】提出問題，學生閱讀課本P67—68，分析單基因遺傳病相關問題，回答問題。小組討論，分析遺傳圖譜。小組討論，探究遺傳病相關問題，進行遺傳風險預測。根據資料，分組討論，解決問題。【學習活動二】學生閱讀P69，分組討論，分析基因分離定律的實質。【學習活動三】學生閱讀P69—70，分析基因分離定律在育種中的應用。小組討論，完成表格。根據所學，完成相關練習
帶著問題，通過閱讀，了解了解基因分離定律在醫學實踐中的應用，培養學生獲取信息的能力，激發學生的科學研究的興趣。通過分析圖解，了解基因的分離定律。分組辯論，引導學生應用科學理論分析遺傳問題，進行邏輯推理判斷，探究遺傳風險。。通過資料，培養學生獲取信息的能力，鍛煉學生的語言表達能力，提高學生分析問題，解決問題的能力。進一步提升學生基因分離定律的理解，對相關問題的概括總結。通過動植物育種實踐中，基因分離定律的應用，培養學生聯系實際，將所學知識應用于農業生產中。分析基因分離定律本質，完成逐代自交比例，加深對定律的理解。深入了解，樹立科學普及基因相關知識的意識，提高社會責任感。回顧舊知，鞏固和應用所學知識。
課堂小結
人類的許多遺傳病是由一對等位基因控制的，致病基因可能是顯性的，也可能是隱性的。顯性基因控制的遺傳病，只要有一個致病基因就會表現出病癥，因此，在家族中往往每代都有患者出現。一般在動植物的育種實踐中，科學家的目標是培育出性狀可以穩定遺傳的優良品種。基因的分離定律表明;出現顯性性狀的個體可能是顯性純合體，也可能是雜合體;表現隱性性狀的個體則是隱性純合體。如果要選育的優良性狀是隱性性狀，只要出現優良性狀就可認為是純種;如果要選育的優良性狀是顯性性狀，則后代中可能出現性狀分離，這時，為了獲得優良性狀能穩定遺傳的純種，需要通過不斷自交的方法逐代選擇需要的性狀，最終得到符合要求的新品種。
板書
基因分離定律在實踐中的應用基因分離定律在醫學實踐中的應用系譜分析法、高度近視、并指癥二、基因分離定律在育種中的應用顯性純合子、隱形純合子水稻的抗稻瘟病性狀
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精品試卷·第
2
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